PL238163B1

PL238163B1 - Sposób wytwarzania pojemników i naczyń z materiałów biodegradowalnych, zwłaszcza pulp pochodzenia roślinnego, do zastosowania jako opakowania i naczynia w przemyśle spożywczym

Info

Publication number: PL238163B1
Application number: PL425369A
Authority: PL
Inventors: Maciej Łukawski; Wojciech Jopek; Michał Turów
Original assignee: Lukawski Maciej Mbranes
Priority date: 2018-04-26
Filing date: 2018-04-26
Publication date: 2021-07-12
Also published as: PL425369A1

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób formowania jadalnego naczynia spożywczego z pulpy pochodzenia roślinnego z użyciem odpowiedniej formy odwzorowującej kształt naczynia, charakteryzujący się tym, że obejmuje następujące etapy: (i) formowanie naczynia z użyciem pulpy (5) wymieszanych ze sobą składników obejmujących otręby zbożowe z dodatkiem włókien wzmacniających i wodę lub mieszaninę wody, skrobi ziemniaczanej, gliceryny i octu poprzez wywarcie odpowiedniego nacisku przez utrzymywanie ciśnienia w zakresie co najwyżej 50 mbarów wewnątrz odwzorowującej kształt naczynia formy, w której formowane naczynie z pulpy (5) znajduje się między dwoma odizolowanymi elektrycznie górną (1) i dolną (2) częścią tej formy, oraz (ii) podgrzanie pulpy (5) poprzez przyłożenie napięcia elektrycznego do obu części tej formy (1 i 2) tak aby elementem przewodzącym był jedynie materiał pulpy (5) przez który przepływa prąd o natężeniu z zakresu od 100 A do 10 kA w zależności od rozmiarów formowanego kształtu naczynia, aż do zmiany i zapieczenia struktury materiału, przy czym proces ten prowadzi się do momentu spadku przewodności materiału do poziomu 0,1 A.

Description

Opis wynalazku

Przedmiot wynalazku dotyczy sposobu wytwarzania pojemników i naczyń z materiałów biodegradowalnych, zwłaszcza pulp pochodzenia roślinnego, do zastosowania jako opakowania i naczynia w przemyśle spożywczym. W szczególności wynalazek obejmuje sposób formowania jadalnego naczynia spożywczego z pulpy pochodzenia roślinnego z zastosowaniem odpowiedniej formy odwzorowującej kształt tego naczynia.

Znane są w stanie techniki sposoby wytwarzania pojemników i naczyń z materiałów biodegradowalnych, w tym pochodzenia roślinnego, stosowanych jako opakowania i naczynia w przemyśle spożywczym.

Przykładowo z polskiego patentu nr PL195130 znane jest rozwiązanie obejmujące formowanie pulpy z otrębów za pomocą prasy oraz podgrzewanych form. Rozwiązanie to jednak jak opisują jego twórcy wymaga wykonania od kilku do kilkunastu cykli zamknięcia i otwarcia formy oraz przynajmniej kilkudziesięciu sekund na proces odparowania wody oraz zapieczenia formowanego kształtu. Jest to głównie spowodowane koniecznością dyfuzji temperatury na wskroś materiału i proces jest tym dłuższy im grubszy będzie formowany kształt. Dodatkowo jak opisują twórcy wymaga on utrzymania wysokiej temperatury form oraz długiego czasu trwania całości procesu oraz jego energochłonność.

Znane jest również w stanie techniki rozwiązanie z koreańskiego patentu nr KR100766144, w którym na mieszaninę włókien, węgla drzewnego, oleju, cukru, octu i mąki kukurydzianej działa się z dużą siłą, celem odciśnięcia, a następnie suszy w wysokiej temperaturze. Takie rozwiązanie jest znacznie lepsze pod kątem rozdzielenia procesu suszenia i wyciskania wody z uwagi na uproszczenie konstrukcji form, lecz wymaga nadal stosowania dużych siłowników oraz długiego czasu suszenia z uwagi na bardzo dobre wiązanie wody z miałem węgla drzewnego.

Znane jest również rozwiązanie z publikacji patentowej nr US5354621, które zakłada formowanie wilgotnej mieszaniny zmielonych odpadów rolnych oraz schnięcie powstałych w ten sposób formatek na wolnym powietrzu. Takie rozwiązanie jest niestety mało wydajne przy dużych wolumenach produkcyjnych, ponieważ schnięcie na wolnym powietrzu może zajmować 2-4 doby (w zależności od grubości naczynia), a dodatkowo aby uniknąć zmiany kształtu podczas schnięcia powinny być utrzymywane w kształtkach.

Problemem z formowaniem kształtów z pulp pochodzenia roślinnego, w tym pulpy papierowej lub pulpy z otrąb, jest konieczność usunięcia wody z pulpy celem jej utwardzenia i utrwalenia jej kształtu. Ciężko jest zastąpić wodę innym łatwiej usuwalnym płynem, szczególnie gdy produkt finalny ma mieć kontakt z produktami spożywczymi. Woda natomiast ma dużą pojemność cieplną oraz bardzo wysoką energię parowania dodatkowo w pulpach utrudniona jest konwekcja oraz przewodnictwo cieplne co utrudnia proces odparowania wody. Brak lub mała ilość wody w pulpie natomiast bardzo utrudnia jej formowanie w formach, szczególnie przy skomplikowanym kształcie naczynia.

Dlatego też celem obecnego wynalazku jest opracowanie procesu technologicznego pozwalającego na znaczne skrócenie czasu oraz optymalizację energetyczną procesu formowania naczyń jadalnych względem obecnie znanych. Ponadto takie naczynia formowane są z otrąb zbożowych z dodatkami włókien wzmacniających i są korzystniejsze pod względem mechanicznym oraz substancji zmniejszających nasiąkliwość tacek. Wszystkie składniki naczyń (tacek) są jadalne i sprzedawane jako żywność lub dodatki do żywności.

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania pojemników i naczyń z materiałów biodegradowalnych, zwłaszcza pulp pochodzenia roślinnego, do zastosowania jako opakowania i naczynia w przemyśle spożywczym.

Zgodnie z wynalazkiem, sposób formowania jadalnego naczynia spożywczego z pulpy pochodzenia roślinnego z użyciem odpowiedniej formy odwzorowującej kształt naczynia, charakteryzuje się tym, że obejmuje następujące etapy:

i. formowanie naczynia z użyciem pulpy (5) wymieszanych ze sobą składników obejmujących otręby zbożowe z dodatkiem włókien wzmacniających i wodę lub mieszaninę wody, skrobi ziemniaczanej, gliceryny i octu poprzez wywarcie odpowiedniego nacisku przez utrzymywanie ciśnienia w zakresie co najwyżej 50 mbarów wewnątrz odwzorowującej kształt naczynia formy, w której formowane naczynie z pulpy (5) znajduje się między dwoma odizolowanymi elektrycznie górną (1) i dolną (2) częścią tej formy, oraz ii. podgrzanie pulpy (5) poprzez przyłożenie napięcia elektrycznego do obu części tej formy (1,2) tak aby elementem przewodzącym był jedynie materiał pulpy (5) przez który przepływa prąd

PL 238 163 B1 o natężeniu z zakresu od 100 A do 10 kA w zależności od rozmiarów formowanego kształtu naczynia, aż do zmiany i zapieczenia struktury materiału, przy czym proces ten prowadzi się do momentu spadku przewodności materiału do poziomu 0,1 A.

Korzystnie, w sposobie według wynalazku, w etapie (i) jednocześnie stosuje się co najmniej pięć generatorów ultradźwięków (6) umieszczonych na największej powierzchni formy pracujących w częstotliwości w zakresie ultradźwięków od 100 kHz do 1 MHz wspomagającej płynięcie pulpy (5) podczas dociskania formy.

Korzystnie, w sposobie według wynalazku, jako włókna wzmacniające stosuje się włókna celulozy, włókna konopne, włókna otrzymane z roślin strączkowych, korzystnie groszku, włókna pochodzące z roślin naciowych, korzystnie marchwi lub selera lub inne włókna pochodzenia roślinnego.

Korzystnie, w sposobie według wynalazku, w etapie (i) jako pulpę stosuje się mieszaninę zawierającą 60-80% wag. mieszaniny otrąb zbożowych, korzystnie pszennych i gryczanych, do 40% wagowych mieszaniny wody, skrobi ziemniaczanej, gliceryny i octu w proporcjach objętościowych kolejno 8 do 2 do 1 do 1, w przeliczeniu na całkowitą masę pulpy.

Korzystnie, w sposobie według wynalazku, w etapie (i) jako pulpę stosuje się mieszaninę zawierającą 55-60% wag. otrąb pszennych, 10% wag. otrąb gryczanych i 30% wag. wody, w przeliczeniu na całkowitą masę pulpy.

Korzystnie, w sposobie według wynalazku, stosuje się otręby pszenne o średniej wielkości od 0,5 mm do 4 mm i otręby gryczane o średniej wielkości od 0,5 do 4 mm.

Korzystnie, w sposobie według wynalazku, po etapie (i) usuwa się wilgoć z formowanego naczynia z pulpy (5) aż do utrwalenia kształtu tego naczynia poprzez użycie co najmniej 5 generatorów ultradźwięków (6) pracujących w częstotliwości w zakresie ultradźwięków od 100 MHz do 3 GHz wspomagającej odparowanie wody.

Korzystnie, w sposobie według wynalazku, w stosowanej formie odwzorowującej kształt naczynia znajduje się uszczelnienie (3) pomiędzy górną (1) i dolną (2) częścią formy.

Korzystniej, w sposobie według wynalazku, jako uszczelnienie (3) stosuje się uszczelnienie podatne (3) wykonane z nieprzewodzącego prądu elektrycznego elastomeru, korzystniej o niskiej twardości, które może się odkształcić przynajmniej 2 mm w kierunku zamykania formy.

Korzystnie, w sposobie według wynalazku, w stosowanej formie znajdują się co najmniej dwa króćce przyłączeniowe podciśnienia (4).

Korzystnie, w sposobie według wynalazku, w stosowanej formie w dolnej części tej formy (2) pulpy (5) znajduje się co najmniej pięć generatorów ultradźwięków (6) rozmieszczonych równomiernie na największej powierzchni kształtowanego elementu.

Korzystnie, w sposobie według wynalazku, proces zachodzący w etapie (ii) steruje się napięciem elektrycznym przyłożonym do obu części formy (1, 2) z zakresu 10 V do 10 kV, korzystnie napięcie zmienne z zakresu 200 V do 2000 V.

Korzystnie, w sposobie według wynalazku, w stosowanej formie w górnej części (1) formy steruje się ilością króćców (4) przyłączeniowych, które stosuje się do wytworzenia podciśnienia, korzystnie stosuje się od 4 do 12 króćców.

Korzystniej, w sposobie według wynalazku, w stosowanej formie króćce (4) podłączone są za pomocą przewodów pneumatycznych do zbiornika buforowego o określonej objętości, korzystnie aby objętość ta była większa niż 100 razy objętość formy dla zachowania stabilności ciśnienia, który to zbiornik podłączony jest do membrany pompy próżniowej.

Korzystnie, w sposobie według wynalazku, w zbiorniku buforowym utrzymuje się automatyczn ie ciśnienie niższe niż 50 mbarów, korzystnie pomiędzy 20 a 26 mbarów.

Korzystnie, w sposobie według wynalazku, zamontowanym na przewodach pneumatycznych elektrozaworem odcina się połączenie ze zbiornikiem buforowym w momencie otwarcia formy.

Korzystnie, w sposobie według wynalazku, po zakończeniu procesu przełącza się zawór podciśnienia, doprowadza się ciśnienie atmosferyczne do formy i otwiera się formę do momentu aż możliwe jest usunięcie formowanego elementu/naczynia.

W zgodnym z wynalazkiem sposobie stosuje się taką konstrukcję formy, która umożliwia wytworzenie niskiego ciśnienia (podciśnienia) obniżającego temperaturę wrzenia wody od powodującego ich docisk z siłą do 10 ton na metr kwadratowych czynnego przekroju formy, przyłożenia napięcia elektrycznego do dwóch połówek formy powodujący przepływ prądu elektrycznego celem podgrzania pulpy w całej jej objętości bez konieczności dyfuzji temperatury oraz ewentualne zastosowanie emiterów (generatorów) ultradźwięków pracujących w dwóch częstotliwościach: niższej wspomagającej płynięcie pulpy

PL 238 163 B1 podczas dociskania formy oraz wyższej powodującej kawitację, która dodatkowo zagęszczać będzie materiał oraz wspomagać odparowanie wody.

Obecne rozwiązanie obejmuje proces formowania naczynia zawierający zasadniczo trzy elementy: plastyczne uformowanie wilgotnej pulpy wymieszanych składników (otrąb i włókien wzmacniających) w formie odwzorowujące kształt naczynia poprzez wywarcie odpowiedniego nacisku, usunięcie wilgoci celem utrwalenia kształtu oraz podniesienie temperatury celem zmiany struktury (zapieczenie) materiału.

Opracowany wyżej opisany innowacyjny proces pozwala na znacznie przyspieszenie tych procesów względem innych znanych ze stanu techniki oraz obniżenie wydatku energetycznego potrzebnego na ich przeprowadzenie.

Sposób według wynalazku zakłada użycie podciśnienia celem uzyskania siły potrzebnej do uformowania naczynia. Uzyskanie wysokiego podciśnienia <20 mbarów pozwala na uzyskanie siły prawie 10 ton nacisku na każdy metr kwadratowy formy, czyli ok. 400 kg siły w przypadku naczynia ok. 20x20 cm (orientacyjna wielkość naczynia). Taka siła jest wystarczająca do uformowania mokrej pulpy a dodatkowo niskie ciśnienie panujące w formie <20 mbarów pozwala na znacznie łatwiejsze usunięcie wody, ponieważ przy takim ciśnieniu woda wrze (czyli z definicji gwałtownie paruje w całej swojej objętości) już w temperaturze 20°C.

Dodatkowo w formie mogą być zamontowane generatory ultradźwięków do wspomagania suszenia tacek (działanie podobne jak w ultradźwiękowych nawilżaczach powietrza) poprzez wywołanie gwałtownego odparowania wody wskutek powstającej kawitacji wywołanej ultradźwiękami, a dodatkowo powstające drgania w materiale ułatwią formowanie plastyczne pulpy. Dzięki tym dodatkowym drganiom znacznie łatwiej płynie formowany materiał co pozwala na jego formowania przy znacznie mniejszych siłach - czyli możliwość formowania przy użyciu podciśnienia zamiast dużej sity prasy. Zakres ultradźwięków dedykowanych do odparowywania wody jest z zakresu 100 MHz do 3 GHz, a zakres dedykowany do łatwiejszego formowania pulpy jest z zakresu 100 kHz do 1 MHz.

W porównaniu do obecnego stanu techniki następnym nowatorskim rozwiązaniem jest pozbycie się elementów grzewczych z układu, co usuwa dodatkowe bariery na drodze dyfuzji ciepła z grzałek do pulpy przez co skraca się czas procesu oraz obniża zapotrzebowanie energetyczne tego procesu.

Zgodnie z obecnym wynalazkiem, podniesienie temperatury pulpy celem przyspieszenia procesu jest realizowane przez grzanie rezystancyjne pulpy - poprzez przyłożenie napięcia na dwie połówki formy, w której formowany jest materiał. Forma skonstruowana jest w taki sposób, że naczynie formowane jest między dwoma odizolowanymi elektrycznie matrycą i stemplem (dwie części formy). Następnie przykładane jest napięcie do obu jej połówek formy, tak aby elementem przewodzącym był jedynie wilgotny materiał przez który przepływa prąd o dużym natężeniu.

Dodatkowo przy stałym (niezmiennym w czasie bardziej niż stałym co do wartości napięcia) napięciu i dużej wydajności źródła prądowego to rezystancja materiału będzie jedyną zmienną wpływającą na natężenie płynącego prądu. Tak więc schnięcia materiału (a co za tym idzie spadek jego przewodności) będzie czynnikiem kontroli jakości - proces będzie prowadzony do momentu spadku przewodności materiału - czyli jego wyschnięcia gwarantując powtarzalność procesu nawet przy zmiennej wilgotności mieszaniny. Przepływający prąd o dużym natężeniu (z zakresu od 100 A do 10 kA w zależności od rozmiarów formowanego kształtu) i stosunkowo dużej rezystancji materiału będzie wydzielał duże ilości ciepła w całej objętości materiału i bez konieczności podgrzewania reszty urządzenia. Takie rozwiązanie pozwala na dużą energooszczędność procesu produkcyjnego, ponieważ wymaga produkcji znacznie mniejszej ilości ciepła - nie ma konieczności podgrzewania całej formy i prasy, które z uwagi na duże siły podczas procesu formowania pulpy (w przypadku formowania podciśnieniem oraz zastosowania wibracji ultradźwiękowych siły te będą dodatkowo znacznie niższe co dodatkowo oszczędza materiał na budowę formy).

Wynalazek zostanie teraz bliżej przedstawiony w korzystnych przykładach wykonania, z odniesieniem do załączonego rysunku, na którym:

Fig. 1 przedstawia przykład realizacji wynalazku z zastosowaniem matrycy (formy) do formowania talerzy okrągłych, przy czym oznaczenia na fig. 1 są następujące: 1-górna część formy (matryca), 2dolna część formy (matryca); 3-uszczelnienie; 4-króćce podciśnienia; 5-formowana pulpa; 6-generatory ultradźwięków; zaś Vcc i GND-dwa bieguny napięcia zasilania (również napięcia przemiennego).

PL 238 163 B1

Przykład realizacji wynalazku

Przykładem realizacji obecnego wynalazku jest sposób wytwarzania pojemników i naczyń z materiałów biodegradowalnych, zwłaszcza pulp pochodzenia roślinnego, do zastosowania jako opakowania i naczynia w przemyśle spożywczym z użyciem matrycy do formowania takich pojemników i naczyń, przykładowo jak przedstawiono na Fig. 1.

P r z y k ł a d 1

Zgodnie z wynalazkiem w korzystnym przykładzie wykonania stosuje się matrycę (formę) do formowania talerzy okrągłych. Górna 1 i dolna 2 część formy wykonane są ze stali nierdzewnej AISI 304. Odległość między częściami formy w całej rozciągłości przestrzeni, w której formowana jest pulpa 5 będąca mieszaniną otrąb pszennych 60% wag. i wody 30% wag. oraz otrąb gryczanych 10 ma 4 mm.

Ponadto wykorzystuje się otręby pszenne i gryczane o średniej wielkości od 0,5 do 4 mm.

Korzystnie do pulpy można dodawać włókna wzmacniające, takie jak włókna celulozy, włókna konopne, włókna otrzymane z roślin strączkowych, korzystnie groszku, włókna pochodzące z roślin naciowych, korzystnie marchwi lub selera lub inne włókna pochodzenia roślinnego.

Obie połówki formy oddzielone są od siebie okrągłym oringiem 3 wykonanym z nieprzewodzącego prądu elektrycznego silikonu (o niskiej twardości ok. 10 ShA) oraz średnicy przekroju 12 mm. W dolnej 2 i górnej 1 części formy wykonane jest okrągłe podfrezowanie na głębokość 2 mm, aby możliwe było pozycjonowanie oringu. W górnej 1 części formy znajduje się 12 króćców przyłączeniowych 4 podciśnienia. Króćce podłączone za pomocą przewodów pneumatycznych do zbiornika buforowego o pojemności 30 litrów, który to zbiornik podłączony jest to membranowej pompy próżniowej. Na przewodach zamontowany jest elektrozawór, który odcina próżnię w momencie otwarcia formy. W zbiorniku jest automatycznie utrzymywane ciśnienie 20 mbarów. Elektrozawór otwierany jest przez sterownik w momencie włączenia/wyłączenia napięcia 7 przemiennego 400 V z sieci trójfazowej lub transformatora. Sterownik jest również podłączony do miernika prądu płynącego w obwodzie zasilania 7 doprowadzonego do dwóch połówek formy. Początkowo prąd płynący przez pulpę jest rzędu 50 A, ale w trakcie procesu gwałtownie spada wilgotność pulpy z uwagi na wzrost temperatury pulpy. Proces jest prowadzony do momentu, gdy prąd spadnie do poziomu 0,1 A, co jest indykatorem, że wilgotność pulpy spadła <3%. Po zakończeniu procesu przełączany jest zawór podciśnienia a do formy doprowadzane jest ciśnienie atmosferyczne i formę można otworzyć. Czas trwania procesu przy takich parametrach to ok. 15-20s na próbkę.

P r z y k ł a d 2

Zgodnie z tym przykładem wykonania stosuje się matrycę do formowania talerzy okrągłych. Górna 1 i dolna 2 część formy wykonane są ze stali nierdzewnej AISI 304. Formowana pulpa 5 jest mieszaniną otrąb pszennych 70% wag. i 30% mieszaniny wody, skrobi kukurydzianej, gliceryny i octu wymieszanych wcześniej w proporcjach objętościowych kolejno 8 do 2 do 1 do 1. Ponadto wykorzystuje się otręby pszenne i gryczane o średniej wielkości od 0,5 do 4 mm.

Obie połówki formy oddzielone są od siebie okrągłym oringiem 3 wykonanym z nieprzewodzącego prądu elektrycznego silikonu (o niskiej twardości ok. 10 ShA) oraz średnicy przekroju 12 mm. W dolnej 2 i górnej 1 części formy wykonane jest okrągłe podfrezowanie na głębokość 2 mm, aby możliwe było pozycjonowanie oringu. W górnej 1 części formy znajduje się 12 króćców przyłączeniowych 4 podciśnienia. Króćce podłączone za pomocą przewodów pneumatycznych do zbiornika buforowego o pojemności 30 litrów, który to zbiornik podłączony jest to membranowej pompy próżniowej. Na przewodach zamontowany jest elektrozawór, który odcina próżnię w momencie otwarcia formy. W zbiorniku jest automatycznie utrzymywane ciśnienie 20 mbarów. Elektrozawór otwierany jest przez sterownik w momencie włączenia/wyłączenia napięcia 7 przemiennego 400 V z sieci trójfazowej lub transformatora. Sterownik jest również podłączony do miernika prądu płynącego w obwodzie zasilania 7 doprowadzonego do dwóch połówek formy. Początkowo prąd płynący przez pulpę jest rzędu 50 A, ale w trakcie procesu gwałtownie spada wilgotność pulpy z uwagi na wzrost temperatury pulpy. Proces jest prowadzony do momentu, gdy prąd spadnie do poziomu 0,1 A, co jest indykatorem, że wilgotność pulpy spadła <3%. Po zakończeniu procesu przełączany jest zawór podciśnienia a do formy doprowadzane jest ciśnienie atmosferyczne i formę można otworzyć.

PL 238 163 B1

Czas trwania procesu przy takich parametrach to ok. 15-20 s na próbkę. Próbkę pozostawiono następnie do wyschnięcia na wolnym powietrzu na 24 godziny w temperaturze pokojowej. Tak przygotowane elementy cechowały się znacznie zwiększoną opornością na namakanie, ponieważ mieszanina wody, skrobi, gliceryny i octu po podgrzaniu polimeryzuje i po wyschnięciu tworzy warstwę biopolimeru.

Zgodnie z wynalazkiem, przy zakresie mierzonej impedancji min. ok. 200 ohmów dla pulpy przy takich wymiarach formy napięcie poniżej 10 V będzie wynosiło 0,05 A na samym początku procesu, więc poniżej tego napięcia sposób według wynalazku nie daje oczekiwanego efektu. Natomiast przy zastosowaniu górnego napięcia wyższego od 10 kV i maksymalnej impedancji zmierzonej tj. ok. 30 kiloohmów istnieje już bardzo duże prawdopodobieństwo „przebicia, czyli przeskoczenia tuku elektrycznego, co dyskwalifikuje proces, gdyż będzie niszczyć formę i wyeliminuje procesy grzania oporowego prąd popłynie przez łuk elektryczny a nie przez materiał.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób formowania jadalnego naczynia spożywczego z pulpy pochodzenia roślinnego z użyciem odpowiedniej formy odwzorowującej kształt naczynia, znamienny tym, że obejmuje następujące etapy:

i. formowanie naczynia z użyciem pulpy (5) wymieszanych ze sobą składników obejmujących otręby zbożowe z dodatkiem włókien wzmacniających i wodę lub mieszaninę wody, skrobi ziemniaczanej, gliceryny i octu poprzez wywarcie odpowiedniego nacisku przez utrzymywanie ciśnienia w zakresie co najwyżej 50 mbarów wewnątrz odwzorowującej kształt naczynia formy, w której formowane naczynie z pulpy (5) znajduje się między dwoma odizolowanymi elektrycznie górną (1) i dolną (2) częścią tej formy, oraz ii. podgrzanie pulpy (5) poprzez przyłożenie napięcia elektrycznego do obu części tej formy (1,2) tak aby elementem przewodzącym był jedynie materiał pulpy (5) przez który przepływa prąd o natężeniu z zakresu od 100 A do 10 kA w zależności od rozmiarów formowanego kształtu naczynia, aż do zmiany i zapieczenia struktury materiału, przy czym proces ten prowadzi się do momentu spadku przewodności materiału do poziomu 0,1 A.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w etapie (i) jednocześnie stosuje się co najmniej pięć generatorów ultradźwięków umieszczonych na największej powierzchni formy (6) pracujących w częstotliwości w zakresie ultradźwięków od 100 kHz do 1 MHz wspomagającej płynięcie pulpy (5) podczas dociskania formy.
3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że jako włókna wzmacniające stosuje się włókna celulozy, włókna konopne, włókna otrzymane z roślin strączkowych, korzystnie groszku, włókna pochodzące z roślin naciowych, korzystnie marchwi lub selera lub inne włókna pochodzenia roślinnego.
4. Sposób według któregokolwiek z zastrz. 1-3, znamienny tym, że w etapie (i) jako pulpę stosuje się mieszaninę zawierającą 55-60% wag. otrąb pszennych, 10% wag. otrąb gryczanych i 30% wag. wody, w przeliczeniu na całkowitą masę pulpy.
5. Sposób według któregokolwiek z zastrz. 1-4, znamienny tym, że w etapie (i) stosuje się pulpę stanowiącą mieszaninę zawierającą 60-80% wag. mieszaniny otrąb zbożowych, korzystnie pszennych i gryczanych, do 40% wagowych mieszaniny wody, skrobi ziemniaczanej, gliceryny i octu w proporcjach objętościowych kolejno 8 do 2 do 1 do 1, w przeliczeniu na całkowitą masę pulpy.
6. Sposób według któregokolwiek z zastrz. 1-5, znamienny tym, że w etapie (i) stosuje się otręby pszenne o średniej wielkości od 0,5 mm do 4 mm i otręby gryczane o średniej wielkości od 0,5 do 4 mm.
7. Sposób według któregokolwiek z zastrz. 1-6, znamienny tym, że po etapie (i) usuwa się wilgoć z formowanego naczynia z pulpy (5) aż do utrwalenia kształtu tego naczynia poprzez użycie co najmniej 5 generatorów ultradźwięków (6) pracujących w częstotliwości w zakresie ultradźwięków od 100 MHz do 3 GHz wspomagającej odparowanie wody,

PL238 163 Β1
8. Sposób według któregokolwiek z zastrz. 1-7, znamienny tym, że w stosowanej formie odwzorowującej kształt naczynia znajduje się uszczelnienie (3) pomiędzy górną (1) i dolną (2) częścią formy.
9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że jako uszczelnienie (3) stosuje się uszczelnienie podatne (3) wykonane z nieprzewodzącego prądu elektrycznego elastomeru, korzystniej o niskiej twardości, które może się odkształcić przynajmniej 2 mm w kierunku zamykania formy.
10. Sposób według któregokolwiek z zastrz. 1-9, znamienny tym, że, w stosowanej formie znajdują się co najmniej dwa króćce przyłączeniowe podciśnienia (4).
11. Sposób według któregokolwiek z zastrz. 2-10, znamienny tym, że w dolnej części (2) pulpy (5) znajduje się co najmniej pięć generatorów ultradźwięków (6) rozmieszczonych równomiernie na największej powierzchni kształtowanego elementu.
12. Sposóbwedług któregokolwiek z zastrz. 1-11, znamienny tym, że proces zachodzący w etapie (ii) steruje się napięciem elektrycznym przyłożonym do obu części formy (1,2) z zakresu 10 V do 10 kV, korzystnie napięcie zmienne z zakresu 200 do 2000 V.
13. Sposób według któregokolwiek z zastrz. 1-12, znamienny tym, że w stosowanej formie w górnej części (1) formy steruje się ilością króćców (4) przyłączeniowych, które stosuje się do wytworzenia podciśnienia, korzystnie stosuje się od 4 do 12 króćców.
14. Sposób według któregokolwiek z zastrz. 1-13, znamienny tym, że w stosowanej formie króćce (4) podłączone są za pomocą przewodów pneumatycznych do zbiornika buforowego o określonej objętości, korzystnie aby objętość ta była większa niż 100 razy objętość formy dla zachowania stabilności ciśnienia, który to zbiornik podłączony jest do membrany pompy próżniowej.
15. Sposób według zastrz. 14, znamienny tym, że w zbiorniku buforowym jest utrzymywane automatycznie ciśnienie niższe niż 50 mbarów, korzystnie pomiędzy 20 a 26 mbarów.
16. Sposób według zastrz. 14 albo 15, znamienny tym, że zamontowanym na przewodach pneumatycznych elektrozaworem odcina się połączenie ze zbiornikiem buforowym w momencie otwarcia formy.
17. Sposób według któregokolwiek z zastrz. 1-16, znamienny tym, że po zakończeniu procesu przełącza się zawór podciśnienia, doprowadza się ciśnienie atmosferyczne do formy i otwiera się formę do momentu aż możliwe jest usunięcie formowanego elementu/naczynia.